技校物理教案.docx
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技校物理教案
《物理》教案
技校
适用学时:
120学时
第一章力和力矩
§1.1力
学时:
4学时
一、教学目标
1、知道力是物体间的相互作用,力不能脱离物体而存在,在具体问题中能找出施力物体和受力物体。
2、知道力有大小和方向,在具体问题中能画出力的图示和力的示意图。
3、知道力的作用效果,知道力的名称可按力的性质和力的作用效果来命名。
二、教学难点:
力的图示
三、教学重点:
力的概念
四、教学过程
(一)导入新课
同学们,平常我们在日常生活当中遇到的力的现象相当多,打过篮球吗?
提过水吗?
举过哑铃吗?
帮人推过车吗?
……都干过,这些事情通俗的话就是出点力(气),可在物理学里力是一个什么概念?
产生力的条件又是什么?
本堂课我们就一起学习有关力的概念
板书:
第一节力
(二)新课教学
1、力是物体间的相互作用
(1)学生实验:
磁铁吸引铁钉
用手拉弹簧秤的挂钩
引导回答出:
磁铁对铁钉施加了力,同时,铁钉也在吸引磁铁;用手拉弹簧时,手也被弹簧所拉。
(2)事例分析
施力物体
作用
受力物体
脚
踢
球
手
提
水
汽锤
锻打
工件
机车
牵引
列车
引导学生回答:
只要有力发生,就一定有施力物体和受力物体;施力物体同时也是受力物体。
板书:
力是物体间的相互作用。
(3)强调:
一个孤立的物体不会存在力,力不能脱离开施力物体和受力物体而独立存在。
在研究一个物体受力时,不一定指明施力物体,但施力物体一定存在且能找到。
2、力的大小和方向
实验:
(1)在弹簧的弹性限度以内轻轻地拉一下弹簧的挂钩,测一下拉力的大小。
(2)测钩码的重力的大小
引导得出:
力的大小可用弹簧秤测量,力的单位是牛顿,简称牛,用符号N表示。
提问:
在初中学习过浸在液体中的物体受浮力的作用,浮力的方向是什么方向?
学生回答:
竖直向上
老师归纳:
所以力是既有大小又有方向的物理量。
板书:
力具有大小和方向,方向由具体的作用去定。
3、力的图示
提问:
力的三要素是什么?
力的作用效果是什么?
引导回答:
力的三要素是力的大小、方向、作用点,其作用效果是改变物体的运动状态和使物体发生形变。
教师总结归纳引入:
力的三要素决定力的作用效果,在物理学中可以形象准确地表示出力的三要素,方法:
就是力的图示。
(1)教师板演:
小车在水平方向受到向右的100N的力F,如何表示这个力呢?
首先选标度(比如1cm长表示20N的大小)。
其次,从力的作用点向右画一根带箭头的线段,线段的长度要是标度的5倍,表示100N,箭头表示力的方向。
学生:
根据过程总结什么是力的图示。
板书:
力的图示就是用一根带箭头的线段来表示力。
(2)力的示意图。
在分析物体的受力情况时,只需要在图中画出力的方向,不画大小,表示物体在这个方向上受到了力。
A
(3)巩固训练
做出A受到一个与水平面成300角的斜向右上方500N的拉力的图示。
说明:
对“力的图示”与“力的示意图”要求的差别
4、力的种类:
按性质分:
重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。
按效果分:
拉力、压力、支持力、浮力、动力、阻力等。
§1.2力的合成和分解
学时:
6学时
一、教学目标
1、理解力的合成和合力的概念
2、掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力。
3、要求知道合力的大小与分力间夹角的关系。
4、理解力的分解和分力的概念
5、理解力的分解是力的合成的逆运算,会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力。
二、教学重点:
1、理解合力与分力的关系
2、力的平行四边形定则
3、理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四边形进行力的分解。
三、教学难点:
1、合力的大小与分力间夹角的关系
2、如何判定力的作用效果及分力之间的确定
四、教学过程
(一)力的合成
1、导入新课
如图甲,一个人用力F可以把一桶水慢慢地提起,图乙是两个人分别用F1、F2两个力把同样的一桶水慢慢地提起。
那么力F的作用效果与F1、F2的共同作用的效果如何?
学生:
效果是一样的。
老师:
我们把力F叫做F1与F2的合力,如果我们要求F1和F2的合力,就叫力的合成。
几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一点,这几个力叫做共点力。
我们这节课就来学习两个共点力的合成。
2、新课教学
Ⅰ演示实验(请两位同学上讲台帮忙)
(1)把放木板固定在黑板上,用图钉把白纸固定在木块上。
(2)用图钉把橡皮条一端固定在A点,结点自然状态在O点,结点上系着细绳,细绳的另一端系着绳套。
(3)用两弹簧秤分别勾住绳索,互成角度地拉橡皮条,使结点到达O′点。
让学生记下O′的位置,用铅笔和刻度尺在白纸上从O′点沿两条细纸的方向画线,记下F1、F2的力的大小。
(4)放开弹簧秤,使结点重新回到O点,再用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到O′,读出弹簧秤的示数F,记下细绳的方向,按同一标度作出F1、F2和F1的力的图示。
(5)用三角板以F1、F2为邻边作平行四边形,在误差范围内,F几乎是F1、F2为邻边的平行四边形的对角线。
经过前人很多次的、精细的实验,最后确认,对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,也就是说,对角线就表示F1、F2的合力。
老师归纳:
可见互成角度的两个力的合成,不是简单的将两个力相加减,而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
这就叫平行四边形定则。
Ⅱ老师总结:
(1)力既有大小,又有方向,力的合成要遵守平行四边形定则。
两个共点力的合力随夹角的变化而变化。
夹角为00时:
F=F1+F2F的方向与F1、F2的方向相同
夹角为1800时:
F=|F1-F2|F的方向与两个力中较大的那个力方向相同
|F1-F2|≤F≤F1+F2
(2)像力一样既有大小,又有方向的物理量叫做矢量。
只有大小没有方向的物理量叫标量。
Ⅲ、运用平行四边形定则求互成角度的两个力的合力。
(二)力的分解
Ⅰ导入新课
演示实验:
(1)如图1-6-1所示:
用铅笔支起图中的绳子,可以直观地感受到手指受的拉力,手掌受到的是压力。
师生分析:
重物对绳子的拉力F产生了两个效果:
对杆一个压的效果;对斜绳一个拉的效果。
这两个效果相当于两个力产生的:
一个水平向左的F2压缩杆;一个沿斜绳向下的力F1使绳伸长。
(2)如图1-6-2所示:
用力F斜向上拉放在软木条上的重物前进,可以观察到软木条弯曲程度变小,同时重物前进。
师生分析:
斜向上的拉力F,产生两个效果:
使重物克服软木条的摩擦阻力前进;同时把重物向上提。
这两个效果相当于两个力产生的:
一个水平向右的拉力F1使重物前进;一个竖直向上的力F2把重物向上提。
老师归纳:
可见力F可以用两个力F1和F2来代替,力F1和F2就叫做力F的分力。
求一个已知力的分力叫做力的分解。
我们本节就学习有关力的分解的知识。
Ⅱ新课教学
1、请同学阅读课本,回答:
(1)什么是分力?
什么是力的分解?
(2)为什么说力的分解遵守什么定则,为什么?
学生:
某一个力F,可用F1和F2来代替,那这两个力叫F的分力。
求一个已知力的分力叫力的分解。
力的分解是力的合成的逆运算(因为分力的合力就是原来被分解的那个力),当然应该遵循平行四边形定则。
(3)如果没有条限制,对于同一条对角线,可以作出几个不同的平行四边形?
学生:
可以作出无数个不同的平行四边形。
老师:
也就是说,同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力。
一个已知力究竟该怎样分解呢?
分力与合力相互替换的前提是相同作用效果,所以在分解某力时,其各个分力必须有各自的实际效果,比如:
形变效果,在这个意义上讲,力的分解是唯一的。
【例1】:
放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F,这个力与水平面成θ角。
分析:
(1)力F的作用效果有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果,那么F可以分解为沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F2。
(2)如图所示由平行四边形定则分解
F1=Fcosθ,F2=Fsinθ
§1.4力矩和力偶
学时:
2学时
一、教学目标
能分析和计算物体所受到的力矩和力偶。
二、教学难点
1、有固定转动轴的物体平衡
2、力偶的分析
三、教学重点
力矩和力偶
四、教学过程
(一)力矩
力和力臂的乘积叫做力矩。
用F表示力的大小,L表示力臂,M表示力矩,则
力对物体的转动效果决定于力矩的大小。
(二)有固定转动轴的物体平衡
如果有固定转动轴的物体保持静止或匀速转动,就称它处于平衡状态。
有固定转动轴的物体平衡条件,是使物体顺时针方向转动的力矩之和,等于使物体逆时针方方向转动的力矩之和。
(二)稳度
(三)力偶
大小相等、方向相反、作用线不在同一条直线上的一对力,叫做力偶。
两作用线间的距离称为力偶臂。
力偶中一个力的大小F和力臂d的乘积叫做力偶矩,用M表示。
第二章物体的运动
§2.1描述物体运动的几个物理量
学时:
2学时
一、教学目标1、理解参考系的概念;
2、理解质点的概念,明确质点是理想模型.
3、理解时刻和时间间隔的概念,知道它们的区别.
4、理解位移和路程的概念,知道它们的区别.
5、知道什么叫质点运动的轨迹,知道直线运动和曲线运动的含义.
6、初步了解建立模型,是物理学的重要抽象思维方法之一.
二、教学难点:
1、理解机械运动的永恒性和相对性,知道运动是物体的固有属性,是物体的存在形式.
2、理解质点概念以及初步理解建立质点概念所采用的抽象思维方法
三、教学重点:
1、理解参考系的概念;明确选择不同的参考系来观察一个运动,结果会有不同;描述一个物体的运动时,参考系是可以任意选取的.
2、质点和位移的概念
四、教学过程
(一)引出课题
自然界的一切物体都在不停地运动,河水奔流,鸟儿飞翔,车辆行驶,火箭发射,卫星飞行,电子绕核运动……
归纳:
1.运动是一切物体的固有属性,是物体的存在形式,宇宙中的一切,大到天体,小到分子、原子、都处在永恒的运动中.
2.物体相对于其他物体的位置的变化,叫做机械运动,简称运动
(二)参照系
1、运动的相对性讨论
(1)静止是绝对的吗?
(2)描述一辆列车的运动,甲说它向北行驶,乙说它向南后退,这可能吗?
2、引出参考系概念:
在描述一个物体的运动时,选来做为标准的另外的物体,叫做参考系.
选择不同的参考系来观察同一个运动,观察的结果会有不同.
(1)讨论坐在行驶的火车中的乘客
以车厢作为参考系——静止
以地面作为参考系——运动
(2)多媒体显示从匀速飞行的飞机上向地面空投物资.
以飞机作为参考系——沿直线下落
以地面作为参考系——沿曲线下落
3、参考系可以任意选取,但在不同参考系中描述同一个物体的运动,繁简程度不一样,因此,选取参考系应以观察和研究问题方便为准.如
研究地面物体的运动,一般以地面为参考系;
研究月亮或人造卫星的运动,应选取地球为参考系;
研究行星的运动,应选取太阳为参考系.
(三)质点
1、考察汽车的运动,火车的运动,地球的公转.
当物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,就可以将物体抽象为有质量的点.
2、用来代替物体的有质量的点叫做质点.质点是一个理想化的模型.
3、一个物体能不能看作质点,要看问题的具体情况而定,例如:
研究地球公转时,可以把地球视为质点,而研究地球的自转时,就不能将地球视为质点.
4、运动的质点通过的路线,叫做质点运动的轨迹.
直线运动
按轨迹分
曲线运动
(四)平动和转动
1、平动物体上各点运动状态相同的运动。
2、转动物体上各点都绕轴心作圆周运动。
(五)路程和位移
强调两者的区别。
§2.2直线运动
学时:
6学时
一、教学目标
1、理解匀速直线运动、变速直线运动和匀变速直线运功的概念
2、理解平均速度、瞬时速度、加速度。
二、教学难点
1、怎样由平均速度引出瞬时速度
2、加速度的方向的理解
三、教学重点
1、匀速直线运动的概念;
2、平均速度与瞬时速度的概念及其区别
3、加速度的概念及物理意义。
四、教学过程
(一)匀速直线运动
1、物体在一条直线上运动,如果在任意相等时间内位移都相等,这种运动叫做匀速直线运动。
2、作匀速直线运动的物体,在时间内t内的位移是s,它的速度
3、速度是矢量,速率是标量。
(二)变速直线运动
物体在一条直线上运动,如果在相等时间间隔内内位移不总是相等,这种运动叫做变速直线运动。
(三)平均速度
作变速直线运动的物体,在t时间内的位移为s,则这段时间内的平均速度的大小
。
平均速度的数值与所给定的时间间隔有关,在不同的时间间隔内,求得的平均速度不一定相同。
(四)瞬时速度
运动物体在某一时刻的速度,叫瞬时速度。
(五)匀变速直线运动
物体作直线运动时,如果在任意相等的时间间隔内速度的变化都相等,这种运动叫做匀变速直线运动。
(六)加速度
1、加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。
表达式:
单位:
m/s2
2、加速度是矢量。
在匀加速直线运动中,加速度的方向和速度方向相同;在匀减速直线运动中,加速度的方向和速度方向相反
§2.4匀变速直线运动的公式
学时:
4学时
一、教学目标
1、掌握匀变速直线运动的速度公式,会应用这一公式分析和计算。
2、掌握匀变速直线运动的位移公式,会应用这一公式分析和计算。
3、掌握匀变速直线运动的位移和速度的关系式,并会运用它进行计算。
二、教学难点
具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析
三、教学重点
1、速度公式、位移公式及位移和速度的式的推导
2、会运用公式分析、计算
四、教学过程
(一)速度和时间的关系
1、
——匀变速直线运动的速度公式。
2、公式的运用
对于匀加速直线运动、匀减速直线运动都适用。
在加速运动中,由于a与v同向,a取正值,在减速运动中,由于a与v反向,a取负值
【例1】:
汽车紧急刹车时,加速度大小为6
必须在2s内停下来,汽车行驶的最大允许速度是多少?
分析:
刹车的结果多让速度变为0,整个过程为匀减速运动,a只能取负值。
解:
依据题意知,
(二)位移和时间的关系
1、位移公式
位移公式
2、公式的运用
匀变速直线运动的位移公式,既适合于匀加速运动,又适合于匀减速运动。
在加速运动中,a与v同向,v均匀增大,a取正值;在减速运动中,a与v反向,v均匀减小,a取负值。
【例2】一辆汽车匀速行驶,然后以1
的加速度加速行驶,从加速行驶开始,经12s行驶了180m,问:
汽车开始加速时的速度是多大?
分析:
这是匀加速直线运动,已知a、t、s,求v0
解:
根据
即求出初速度为9m/s。
§2.5自由落体运动
学时:
2学时
一、教学目标
1、理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2、知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。
3、掌握自由落体运动的规律。
二、教学难点
通过实验得出自由落体运动的规律
三、教学重点
掌握自由落体运动的规律
四、教学过程
(一)自由落体运动
1、自由落体运动
自由落体运动:
物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。
2、自由落体运动的加速度
距我们三百多年前的伽利略经过大量的实验、数学推理得出:
自由落体是初速度为零的匀加速直线运动。
后来人们采用先进的实验手段测得:
一切物体的自由落体的加速度都相同,这个加速度叫重力加速度,用g表示
3、地球上不同的纬度、g值不同。
其方向为竖直向下。
通常的计算,g值取9.8m/s2,粗略计算:
g=10m/s2
(二)自由落体运动的公式
因为自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,请同学们推出其速度公式,位移公式以及位移——速度公式。
【例题1】甲物体的质量是乙物体质量的2倍,甲从H米高处自由落下,乙从2H米高处与甲同时自由下落,下面说法中正确的是:
A:
两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的速度大。
B:
下落过程中,下落1s末时,它们速度相同。
C:
下落过程中,各自下落1m时,它们的速度相同。
D:
下落过程中,甲的加速度比乙的大。
§2.6曲线运动
学时:
2学时
一、教学目标
1、掌握曲线运动速度的方向是随时间而改变的。
2、线速度、角速度的区别与联系。
3、匀速圆周运动的周期和频率。
二、教学难点
线速度、角速度的方向
三、教学重点
1、线速度、角速度的概念和方向判定。
2、曲线运动的速度方向。
四、教学过程
(一)曲线运动速度的方向
物体作直线运动时,速度方向总在一个方向上。
物体作曲线运动时,速度方向随时间而改变。
(二)匀速圆周运动
作圆周运动的物体,如果在任意相等的时间间隔内通过的弧长都相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。
1、线速度
用v表示,即
。
匀速圆周运动,线速度的大小不变,线速度的方向在圆周的切线方向上。
因此,匀速圆周运动是一种变速运动。
2、角速度
用ω表示,即
。
在匀速圆周运动中,θ与t也是一个恒量,即匀速圆周运动是角速度不变的运动。
3、周期和频率
①作匀速圆周运动的物体,运动一周所用的时间叫周期,用字母T表示,单位是秒。
周期越长,物体转动得越慢,周期越短,物体转动得越快。
②运动物体在单位时间内沿圆周运动得周数。
频率越高,表明在单位时间内物体转过得周数越多,运动得越快。
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